Ilma kinemaatilise diagrammita on võimatu ette kujutada ühtegi tüüpi seadmeid. Räägime autodest, traktoritest, tööpinkidest ja lihtsamatest mehhanismidest. Üldiselt on kinemaatika mehaanika spetsiaalne osakond, mis on suunatud mehhanismide lülide omaduste uurimisele. Teadus võimaldab kinemaatilist analüüsi, uurides lülide liikumise trajektoore, määrates kindlaks punktid, elementide asukohad ja kiirused. Lõpptulemuse saavutamine on võimatu ilma "kinemaatilise skeemi" kontseptsiooni põhjendamiseta, mida selles artiklis käsitletakse.
Mis on kinemaatiline skeem? Põhimõisted
Kui sellele küsimusele lühid alt vastata, siis kinemaatiline diagramm on nii-öelda joonis või dokument, mis näitab kõiki mehaanilisi seoseid koos mõõtmetega. Sageliahela lülisid nimetatakse kinemaatilisteks paarideks. Kui defineerida seda teaduskeeles, siis need on 2 tüki konjugeeritud tahked elemendid, mis suhtlustingimuste tõttu piiravad üksteise liikumist.
Mõõtmete olemasolu on vajalik kinemaatilise analüüsi läbiviimiseks, mis uurib mehhanismide liikumise põhitõdesid, nende trajektoore ja kiirusi. Kinemaatikaülesandeid saab lahendada nii graafiliselt kui ka eksperimentaalselt.
Üldiselt räägime kinemaatilisest skeemist, kui analüüsime mehhanismi tüüpi. Nad nimetavad seda teatud kehade süsteemiks, mis muudab ühtede liikumist teiste vajalikuks liikumiseks. Mis tahes mehaanilise elemendi koostis sisaldab linke - mitut omavahel jäig alt ühendatud tahket osakest. Fikseeritud linki nimetatakse riiuliks.
Kinemaatilise paari või lüli element on pindade ja joonte süsteem, mida mööda üks lüli puutub kokku teisega. Seda punkti nimetatakse ka ristmikusõlmeks.
Kinemaatiliste skeemide kasutusvaldkonnad
Kinemaatilist skeemi kasutatakse absoluutselt kõigis tööstusharudes – masinaehituses, tööpinkide ehituses jne. Kõiki teostusreegleid reguleerib spetsiaalne dokument – nn GOST.
Skeemide rakendamise reeglid
Kinemaatiliste jooniste koostamiseks on mitu põhiseadust:
- Dokumendi saab koostada nii paberkandjal kui ka elektroonilisel kandjal. Soovitatav on koostada ühele lehele kujundusskeemid koos võimalusega jagada see vajalikesse vormingutesseprintimisel.
- Keeruliste skeemide kasutamise korral on lubatud kasutada multimeediatööriistu ehk on võimalik liikumist dünaamikas visuaalselt näidata.
Kinemaatilised joonised jagunevad kolme tüüpi: põhilised, struktuursed ja funktsionaalsed. Ka nende koostamise reeglid erinevad üksteisest.
Mis puudutab elektriskeeme, siis joonisel peavad ilmtingimata olema näidatud kõikvõimalikud elementidevahelised ühendused. Dokument esitatakse skaneeritud kujul. Peamine kinemaatiline diagramm, mille tähistused arendaja veeristele märgib, peab olema toote kontuuril kujutatud aksonomeetrilise projektsioonina. Nende koostamise üksikasjalikumad reeglid leiate vastav alt standarditele GOST 2.303 ja 2.701.
Peamine erinevus plokkskeemide ja lülitusskeemide vahel seisneb selles, et esimesed kujutavad toote funktsionaalseid osi ja nendevahelisi seoseid. Reeglina esitatakse need graafiliste kujutiste või analüütilise kirjena.
Funktsionaalsed diagrammid illustreerivad lihtsate geomeetriliste kujunditega kujutatud elementide osade vahelisi seoseid.
Kes reguleerib skeemide õigsust?
Koostamise reeglid on sätestatud standardimist käsitlevates riikidevahelistes dokumentides. Paljud maailma riigid hääletasid aastaid tagasi selle dokumendi jõustumise poolt. Aeg-aj alt tehakse GOST-is muudatusi, see on arusaadav - teaduse areng ei seisa paigal, teadus areneb ja koos sellega muutuvad ka reguleerivad dokumendid. Välja arvatudpõhistandard, kinemaatiliste diagrammide rakendamise reeglid on ette nähtud projekteerimisdokumentatsiooni ühtses süsteemis
Mehhanismide struktuuri määramine
Nagu eespool mainitud, koosnevad kõik mehhanismid teatud arvust kinemaatilistest paaridest. Need on jagatud mitmeks peamiseks:
- ühenduse tüübi järgi – madalamale ja kõrgemale;
- vastav alt sulgemisviisile;
- paarisuhtelise liikumise jaoks – translatsiooni-, pöörlemis-, silindrilise jne jaoks.
Mehhanismide kinemaatilised skeemid määravad nende struktuuri. Kui anda sellele mõistele definitsioon, siis on see seadme kõigi elementide ja nendevaheliste suhete kogum. Lisaks peate mehhanismi struktuuri kindlaksmääramiseks määrama sissetulevate linkide koostise.
Eespool toodud klassifikatsioonide põhjal eristatakse masina elementide põhitüüpe, mis määravad selle struktuuri:
- stand;
- varras;
- vänt;
- creeper.
Mehhanismi tüübid
Seal on suur hulk erinevaid kujundusi. Kõige sagedamini jagunevad mehhanismid:
- hoob või varras;
- hõõrdumine;
- cam;
- paindlike linkidega mehhanismid;
- hambuline ja teised
Mehhanismide peamiste klassifikaatorite hulgas on üks, mis jagab need kolme rühma:
- funktsionaalne (vastav alt tehnoloogilise protsessi põhimõttele);
- struktuurne (struktuuri järgi);
- struktuurne-konstruktiivne (konstruktiivsete põhimõtete järgi).
Kinemaatilisi diagramme kirjeldatakse täpsem alt elektriajami näitel.
Mis on draiv? Selle eesmärk
Enne kui rääkida draivi kinemaatilisest skeemist, peate teadma, mis see on. Ajam on spetsiaalne seade, mis juhib masinat mootori abil. Ehk siis mehhanism hakkab liikuma energiavoolust, mis tuleb kas mootorist või lisaelementidest. Käigukasti kinemaatiline skeem on "ajami" mõiste uurimisel asendamatu. See seade on tigu- või hammasrataste mehhanism, mis edastab pöörlemise mootorilt otse masina võllile. Selle korpus koosneb laagritest, võllidest ja hammasratastest.
Ajami kinemaatiline diagramm
Igas draivides mõjutavad kõik omavahel ühendatud elemendid üksteist teatud määral. See tähendab, et ainult ühe lüli liikumise uurimisest ei piisa, on oluline arvestada nende vastastikust mõju. Selleks viivad kõik konstruktsioonis olevad jõud ühte punkti, tavaliselt mootori võlli. Ajami kinemaatilist skeemi nimetatakse ekvivalentseks ja parameetreid vähendatud.
Selle seadme skeemid koosnevad järgmistest põhielementidest:
- elektrimootor;
- ava ülekanne;
- reduktor;
- masina veovõll;
- sidustamine.
See on klassikaline kompositsioonkinemaatiline diagramm, mõned elemendid võivad puududa.
Teiste mehhanismide kineetiline diagramm
Kinemaatika on teadus, mis uurib erinevaid disainilahendusi, seetõttu on igat tüüpi seadmete jaoks oma skeem. Mõelge kõige tavalisema üksuse - masina - joonisele. Muidugi on mitmeid muid mehhanisme ja nende skeemide uurimine võib võtta palju aega. Keeruliste struktuuride pilte uurivad üksikasjalikum alt teadlased, mehaanikud ja kinemaatika austajad.
Tööping on lihtne näide mehhanismist, mida juhivad teatud jõud. Disaini täitevorganid on: laud, nihik, spindel ja muud detailid. Masina kinemaatikaketid koosnevad erinevatest hammasratastest, mis on paigutatud kindlas järjestuses. Kinemaatilised ülekandeskeemid võivad sisaldada rihma-, käigu- või tigumehhanisme. Joonisel on kõik elemendid tähistatud spetsiaalsete märkidega, mis on ette nähtud standardis GOST 3462-61. Masina kinemaatiline diagramm sisaldab tingimata juhtkruvide, ussi sisestusmoodulite, mootori pöörlemiskiiruse, võimsuse jne samme.
Kaasaegsetel seadmetel pole ainult mehaanilisi jõuülekandeid, sageli kasutatakse hüdraulilisi või pneumaatilisi seadmeid ning vastav alt sellele ei leia tööpinkide passidest mitte kinemaatilisi diagramme, vaid kombineeritud pneumohüdraulilisi või elektrilisi.
Kaasaegne masinate ja osade maailm on tohutu, erinevaid mehhanisme ja elemente on tuhandeid. Samas iga mehaanilineagregaadil on oma kinemaatiline skeem, olgu selleks siis kraana, auto vedrustus, metallilõikamismasin või puurseade. Kinemaatilised joonised ja konstruktsioonikirjeldused aitavad mõista mehhanismide struktuuri ja koostist, hõlbustavad elementide ja lülide liikumise uurimist ahelas. Tänu sellistele skeemidele ja kinemaatikateadusele üldiselt ei seisa teaduse ja tehnika areng paigal, ilmuvad üha enam arenenud mehhanismid, masinad ja sõlmed, mis sisenevad meie ellu aktiivselt.
